関数 $f(x)$ が $f(x) = x^2 - \int_0^2 f(t) dt$ を満たすとき、$f(x)$ を求め、空欄に当てはまる数を答える問題です。

解析学積分関数定積分変数変換
2025/7/17

1. 問題の内容

関数 f(x)f(x)f(x)=x202f(t)dtf(x) = x^2 - \int_0^2 f(t) dt を満たすとき、f(x)f(x) を求め、空欄に当てはまる数を答える問題です。

2. 解き方の手順

まず、積分 02f(t)dt\int_0^2 f(t) dt は定数であることに注意します。この値を AA とおきます。
A=02f(t)dtA = \int_0^2 f(t) dt
すると、f(x)f(x) は次のように表せます。
f(x)=x2Af(x) = x^2 - A
この式を AA の定義に代入します。
A=02(t2A)dtA = \int_0^2 (t^2 - A) dt
積分を実行します。
A=[13t3At]02A = [\frac{1}{3}t^3 - At]_0^2
A=(13(2)3A(2))(13(0)3A(0))A = (\frac{1}{3}(2)^3 - A(2)) - (\frac{1}{3}(0)^3 - A(0))
A=832AA = \frac{8}{3} - 2A
この式を AA について解きます。
3A=833A = \frac{8}{3}
A=89A = \frac{8}{9}
したがって、f(x)f(x) は次のように表されます。
f(x)=x289f(x) = x^2 - \frac{8}{9}

3. 最終的な答え

ア = 8
イ = 9

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